Если же у трансформатора со сложной схемой закоротить одновременно обе секции вентильной обмотки, то индуктивное сопротивление трансформатора определяется через напряжение короткого замыкания сквозное uк. сквоз, а Хв = Хт = Хт сквоз (рис. 11).
Значение Хт сквоз применяется в расчетах только в случае рассмотрения перегрузочных и аварийных режимов работы преобразователя, при которых угол коммутации γ превышает продолжительность одной пульсации выпрямленного напряжения.
Обычно значение напряжения короткого замыкания преобразовательного трансформатора находится в диапазоне от 7 до 9 %. При меньших значениях напряжения короткого замыкания преобразовательных трансформаторов потери в них будут меньше. Но будут плохо ограничиваться аварийные токи. При больших значениях напряжения короткого замыкания – все наоборот.
Рис. 11. Схема опыта короткого замыкания для трансформатора
с расщепленной вентильной обмоткой
В общем виде сопротивление Хв определяется выражением:
. (28)
Иногда используют производное выражение, которое легко получить из предыдущего:
. (29)
2.5. Процесс коммутации тока вентилями в простой нулевой
m-пульсовой схеме выпрямления. Влияние процесса коммутации
на показатели выпрямителя
При рассмотрении электромагнитных процессов в m-пульсовой нулевой схеме выпрямления принимались следующие допущения: процесс коммутации принимался мгновенным (рис. 7, в), то есть трансформатор и вентили принимались идеальными, а индуктивные сопротивления Хd = ∞ и Xв = 0. При Xв = 0 Lтр=0 и Lс=0.
При значениях индуктивностей трансформатора Lтр и сети Lс, отличных от нуля, коммутация вентильных токов мгновенной быть не может, так как индуктивность, сосредоточенная в цепи протекания тока, создает противоЭДС (ЭДС самоиндукции).
(30)
При этом, начиная с момента равенства мгновенных значений фазных напряжений вентильных обмоток (точка 2 на рис. 7, е), ток в цепи вентиля VD1 будет постепенно уменьшаться до нуля, а в цепи вентиля VD2 – возрастать до значения Id (рис. 7, з):
(31)
(32)
Время одновременной работы двух вентилей (при прекращении работы одного и вступлении в работу другого) называется временем коммутации, а угол, пропорциональный этому времени – углом коммутации γ.
В интервале времени, равном γ, в рассматриваемых схемах открыты два вентиля, что равносильно короткому замыканию двух фаз вторичной обмотки трансформатора.
Закон изменения тока в период коммутации можно получить, воспользовавшись методом суперпозиции (наложения).
При этом рассматриваются следующие токи (рис. 12):
– токи, протекающие через нагрузку и две обмотки трансформатора
Id=I’d+I”d; (33)
– ток, протекающий через две обмотки трансформатора и два вентиля – ток коммутации iK.
Фактические токи в вентилях будут равны:
(34)
Ток коммутации возникает за счет разности фазных ЭДС вентильных обмоток ΔUк. Векторная диаграмма, поясняющая причину возникновения , приведена на рис. 13.
Рис. 12. Контуры протекания токов при рассмотрении процесса коммутации
Рис. 13. Векторная диаграмма, поясняющая причину возникновения
На рис. 13 и – векторы фазных ЭДС коммутирующих фаз.
Из треугольника АВС:
(35)
Амплитудное значение
(36)
Мгновенное значение
(37)
Для упрощения полагаем, что:
– активные сопротивления трансформатора и питающей сети равны нулю (Rтр = 0; Rс = 0);
– индуктивность трансформатора и питающей сети сосредоточены в цепи вентильной обмотки, то есть приведены к напряжению вентильной обмотки.
Тогда ток iК, протекающий через две фазы вентильной обмотки, будет равен:
(38)
В этом выражении учтено отставание тока коммутации iК на 90о от напряжения в цепи с индуктивным сопротивлением.
Ранее получена система уравнений (34), из нее:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.